Кальций, Стронций и Барий

Oleksiy_Zh · **Joined:** 13 Aug 2024 23:01 **Posts:** 23

Volodymyr wrote:

Ф.Г. Жаровський, А.Т. Пилипенко, І.В. П’ятницький Аналітична хімія

Дякую.
Напевно, не зважаючи на те, що "розчинність" карбонату кальцію при кімнатній температурі трохи вища, ніж у сульфату, з підвищенням температури ситуація змінюється на зворотню...
Але, об'єктивних даних по залежності розчинностей карбонату та сульфату барію від температури не знайшов...

Volodymyr · **Posted:** 15 Nov 2025 23:33

Реакція рівноважна.

Щоб перетворити сульфат на карбонат, бажано, але зовсім не обов'язково, щоб розчинність сульфату була вище, ніж розчинність карбонату. Якщо карбонат більш розчинний - це допустимо.

Дають великий надлишок карбонату натрію - це частково зміщує рівновагу у бік утворення карбонату барію та сульфату натрію. Сульфат натрію, який перейшов у розчин, видаляють разом з розчином й додають нову порцію карбонату натрію. Сульфат видаляється з системи, карбонат вводиться. І т.д.

Принцип той же, як більш слабка сірчана кислота витісняє з хлоридів більш сильну соляну кислоту - хлороводень летить й залишає систему.
___________

До речі, введення розчинного карбонату (натрію) має понизити розчинність малорозчинного карбонату барію.

Вася Химикат · **Posted:** 16 Nov 2025 16:40

Volodymyr wrote:

Disodium Salt of EDTA and Calcium Sulfate - Part 4
http://chemistry-chemists.com/N3_2025/C ... .html#1002

Quote:

растворимость сульфата кальция в кислотах низкая - приблизительно такая же, как в воде. Поэтому осадок сульфата кальция не может быть эффективно растворен действием кислот.

Здравствуйте. Небольшое уточнение насчёт растворимости в кислотах (в частности HCl) - попалась такая табличка:

Attachment:

IMG.jpg [ 89.8 KiB | Viewed 60 times ]

Взято, правда, из статьи 40-х годов прошлого века -

Attachment:

Растворимость гипса в соляной кислоте и растворах CaCl2.pdf [3.52 MiB]
Downloaded 5 times

Судя по этим исследованиям, например, в 8%-й солянке растворимость гипса в 10 раз выше, чем в воде. Есть и более свежие данные:

Quote:

Однією з найбільш цитованих робіт, що детально досліджує цю тему, є стаття:
Назва: "Solubility of CaSO4 Phases in Aqueous HCl + CaCl2 Solutions from 283 K to 353 K"
Автори: Zhibao Li, George P. Demopoulos
Видання: Journal of Chemical & Engineering Data
Рік: 2005
Посилання на статтю (Abstract):
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/je050217e
У цій та інших подібних роботах, зокрема, "Solubility of calcium sulphate dihydrate in hydrochloric acid solutions" (2007), показано, що розчинність гіпсу (CaSO4 ×2H2O) у чистому HCl зростає до максимуму при концентрації HCl близько 3 моль/дм3 (що приблизно 10.95 мас.% HCl). Це пікове значення розчинності для гіпсу і становить приблизно 35-37 г/дм3 (в залежності від температури).

Це значне збільшення розчинності (з 2.05 г/дм3 у чистій воді до 36 г/дм3 при 10% HCl) пояснюється утворенням гідросульфат-іонів, що ефективно виводить сульфат-іон із розчину і зміщує рівновагу розчинення CaSO4 вправо.

Вася Химикат · **Posted:** 16 Nov 2025 16:56

Volodymyr wrote:

Reaction of Saturated Solution of Calcium Sulfate with Sodium Carbonate - Part 3
http://chemistry-chemists.com/N3_2025/C ... .html#1003

Quote:

Уже после эксперимента вспомнил, каким способом сульфат кальция переводят в форму, растворимую в кислотах. К твердому сульфату кальция добавляют раствор карбоната натрия и кипятят. При этом сульфат кальция переходит в карбонат кальция и сульфат натрия. Данная реакция обратима, поэтому раствор отделяют от осадка, затем к осадку добавляют свежую порцию раствора карбоната натрия и снова кипятят. Процедуру повторяют несколько раз, в результате сульфат кальция превращается в карбонат кальция, который растворим в кислотах.

Когда-то давно, когда я в домашних условиях часто проводил опыты "для души", эту реакцию доводилось проводить ради получения сульфата натрия (т.к. гипса в роли одного из исходников было не так жалко, как серной кислоты). Взял насыщенный раствор карбоната натрия и алебастр (последний - с некоторым избытком, где-то +5-10% от расчётного), смешал, нагрел, и затем уже без нагревания периодически перемешивал в течение нескольких дней. В итоге индикаторная бумага в растворе стала показывать pH, близкий к нейтральному. Так что при таких вводных я бы не назвал процесс обратимым, просто он идёт очень медленно, лимитируясь медленным переходом новых порций сульфата кальция в раствор.

Volodymyr · **Posted:** 16 Nov 2025 21:27

Спасибо за замечания к статьям.

Насчет обратимости - это скорее вопрос терминологии. Обратимая реакция, которая в данных условиях идет преимущественно в одном направлении называется односторонней. Необратимыми считают реакции, которые при данных условиях идут практически исключительно в одном направлении.

Растворимость сульфата кальция - 0.21 г/100 мл при 20С, карбоната кальция - 0.0013 г/100 мл, разница в 160 раз. Т.е., реакция будет сильно смещена в сторону образования карбоната кальция, но не количественно. Особенно, если целенаправленно создать избыток сульфата.

Для сравнения, растворимость сульфата бария примерно 0.2 мг, а карбоната бария 2 мг в 100 мл воды. Т.е., сульфат бария в 10 раз менее растворим, но это не мешает превращать сульфат бария в карбонат действием соды.

Хотя, для большинства практических случаев явно хватит однократной обработки гипса содой.
_________
Насчет растворимости гипса в соляной кислоте - добавлю фразу "в большинстве случаев" и сноску. Увеличение растворимости по сравнению с водой в 15 раз - существенно.

Volodymyr · **Posted:** 17 Nov 2025 13:10

Reaction of Saturated Solution of Calcium Sulfate with Strontium Chloride - Part 5
http://chemistry-chemists.com/N3_2025/C ... .html#1002

Attachment:

Reaction_Saturated_Solution_Calcium_Sulfate_Strontium_Chloride-18.jpg [ 265.59 KiB | Viewed 17 times ]

Кальций, Стронций и Барий

Who is online